Роль почек в поддержании кислотно-основного равновесия и его нарушениях

Участие почек в поддержании кислотно-ос­новного равновесия связано с их способностью удалять из крови избыток кислых продуктов (нелетучих кислот), секретировать и экскрети-ровать Н+-ионы, а также реабсорбировать и вы­делять с мочой ионы бикарбоната (НСО_а~). Реабсорбция бикарбоната происходит главным обра­зом в проксимальном извитом канальце при уча­стии фермента карбоангидразы и Н'-ионов. Би­карбонат относится к пороговым веществам и появляется в моче только в том случае, когда его концентрация в плазме превышает 28 ммоль/л. Выделение бикарбоната с мочой имеет место при алкалозе и расценивается как одно из проявлений участия почек в поддержании кис­лотно-основного равновесия. Вместе с тем при алкалозе снижается выделение с мочой Н⁺-ионов. Важную роль в поддержании кислотно-основно­го равновесия играет выделение с мочой избыт­ка Н*-ионов. В организме человека образуется за сутки 60-100 ммоль Н*-ионов [Шмидт Р., Тевс Г., 1996]. Они удаляются почками посредством секреции их эпителием канальцев. Поступившие в канальцевую жидкость Н⁺-ионы выделяются с мочой преимущественно в связанной форме, по­средством присоединения к НР0₄² с образова­нием Н₂Р0₄" и к NH₃, при этом образуется ион NH₄*. Аммиак образуется в эпителии прокси­мальных и дистальных канальцев и собиратель­ных трубочек путем отщепления от глутамина под действием фермента глутаминазы. Из эпи­телия NH₃ проникает в просвет канальцев, где превращается в ион аммония (NH₄⁺) путем при­соединения иона водорода. NH₄^H соединяется с нейтрализующими анионами (S0₄²~, С1~ , Н₂Р0₄~ ). Образующиеся соли выделяются с мочой. Та­ким образом, значительная часть Н'-ионов вы­деляется из организма в составе иона NH₄*. Ам­монийные соли могут вступать в обменные ре­акции с солями натрия, способствуя, таким об­разом, сохранению щелочного резерва крови:

NaH₂P0₄ + NH₄OH -> NaOH + NH₄H₂P0₄ NaOH + H,CO -» NaHCO, + HO

Только очень небольшое количество Н⁺-ионов выделяется с мочой в свободной форме, прида­вая ей кислую реакцию. В физиологических условиях рН мочи колеблется в пределах 5,0-7,0, но может достичь 4,0 при ацидозе и 8,2 при алкалозе. При нормальной функции почек раз­витие ацидоза сопровождается повышенным вы­делением с мочой нелетучих кислот и аммоний­ных солей, усилением синтеза аммиака. Вместе с тем при ацидозе возрастают образование и ре-абсорбция бикарбоната.

При хронической почечной недостаточности, вследствие уменьшения количества функциони­рующих нефронов, снижаются реабсорбция би­карбоната и аммониогенез, в организме накап­ливаются нелетучие кислоты, развивается мета­болический ацидоз.

Нарушение способности к реабсорбции бикар­боната и экскреции водородных ионов лежит в основе развития почечного канальцевого аци­доза (ПКА). Различают проксимальный и дистальный ПКА. Развитие проксимального ПКА связано с понижением реабсорбции бикарбоната в проксимальных канальцах. В результате с мо­чой выделяется большое количество NaHC0₃, a содержание его в плазме крови снижается, вме­сте с тем повышается содержание ионов хлора; возникает метаболический ацидоз. Недостаток натрия в организме сопровождается уменьшени­ем объема внеклеточной жидкости, повышенной секрецией альдостерона и усиленным выведени­ем калия с мочой, развитием гипокалиемии.

Проксимальный ПКА может быть самостоя­тельным (наследственным) заболеванием или вторичным явлением, возникающим при отрав­лении просроченным тетрациклином или тяже­лыми металлами, при амилоидозе, нефротическом синдроме и некоторых других заболевани­ях.

Развитие дистального ПКА обусловлено от­сутствием секреции Н*-ионов на уровне дисталь­ных извитых канальцев и собирательных трубо­чек. Вследствие этого не происходит подкисле-ния мочи, она имеет щелочную реакцию. На­блюдается задержка в крови кислот, что также ведет к развитию метаболического ацидоза. Щелочная реакция канальцевой жидкости по­нижает растворимость солей кальция и фосфа­тов, они выпадают в осадок с образованием кам­ней. Дистальный ПКА также может быть наслед­ственным и приобретенным. Последний может развиться при отравлении анальгетиками, ли­тием, витамином D, при нарушении оттока мочи, при пиелонефрите, гипертиреозе, первичном ги-перпаратиреозе и ряде аутоиммунных заболева­ний.

РЕНАЛЬНЫЕ И ЭКСТРАРЕНАЛЬНЫЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ПОЧЕК

Ренальные нарушения

Заболевания почек сопровождаются наруше­ниями образования и выделения мочи. Они мо­гут выражаться в виде изменения количества мочи, ее относительной плотности и состава (мо­чевой синдром). Количество выделяемой за сут­ки мочи может быть повышенным (полиурия), пониженным (олигурия) или крайне низким (анурия).

Полиурия(polys - много, uron - моча) харак­теризуется увеличением объема суточного диу­реза свыше 2000 мл независимо от объема вы­питой жидкости. В механизме развития поли­ции играют роль увеличение клубочковой филь­трации плазмы крови и (или) уменьшение реабсорбции жидкости в канальцах. Последнее имеет место на полиурической стадии острой и хро­нической почечной недостаточности, а также при прекращении секреции АДГ. У здорового чело­века может наблюдаться временная полиурия в результате повышенной водной нагрузки или поступления в кровь и затем в клубочковый фильтрат большого количества осмотически ак­тивных веществ (солей, глюкозы и др.). Поли­урия наблюдается у новорожденных из-за неспо­собности эпителия канальцев осуществлять ре-абсорбцию воды в нормальном размере.

Олигурия(olygos - малый) характеризуется снижением суточного диуреза до 500-200 мл. Причинами этого могут являться уменьшение эбъема клубочкового фильтрата, усиление реабсорбции воды в канальцах почек или затрудне­ние оттока мочи. У здорового человека олигу­рия возникает при ограничении принимаемой жидкости.

Анурия(an - отсутствие) характеризуется прекращением мочеотделения или выделением мочи в количестве менее 200 мл/сут. По меха­низму развития различают анурию пререналь-ную, ренальную и постренальную. Примером преренальной анурииявляется прекращение мочеотделения в результате рефлекторного тор­можения функции почек при сильных болевых ощущениях. Травма, заболевание одной почки или сдавление одного мочеточника тормозят функцию второй почки и также могут вызвать анурию. В механизме развития рефлекторной анурии играют роль спазм приносящих артериол почечных клубочков и стимуляция секреции АДГ.

Ренальная ануриявозникает на определен­ной стадии острой почечной недостаточности в связи с резким снижением объема клубочковой фильтрации и закупоркой канальцев.

Постренальная анурияимеет место при на­личии препятствия для оттока мочи на каком-либо уровне мочевого тракта, а также при пара­личе мочевого пузыря.

Наряду с объемом суточной мочи могут изме­няться частота мочеиспускания и распределение выделения мочи в течение суток. При ряде забо­леваний почек и некоторых нарушениях в моче-выводящих путях наблюдается превалирование ночного диуреза над дневным - никтурия(от nictos - ночь), тогда как у здорового человека объем дневного диуреза составляет 65-80% от общего объема суточной мочи.

Частота мочеиспускания может увеличиваться (поллакиурия,от греч. pollakis - часто) или сни­жаться (оллакизурия,от греч. ollakis - редко).

Относительная плотность мочи является по­казателем концентрационной способности почек. У здорового человека, как уже отмечалось, она колеблется от 1002 до 1035 в зависимости от количества поступившей в организм жидкости. В условиях патологии относительная плотность мочи может изменяться независимо от поступ­ления в организм жидкости, она может увели­чиваться (гиперстенурия), уменьшаться (гипостенурия) или соответствовать относительной плотности клубочкового фильтрата (изостенурия).

Гиперстенурия(hyper - много, sthenos - сила) характеризуется увеличением относительной плотности мочи более 1030 вследствие усиления процесса реабсорбции воды в дистальном отделе нефрона (при сухоедении, больших внепочечных потерях внеклеточной жидкости).

Гипостенурия(hypo - мало) означает сниже­ние относительной плотности мочи, она стано­вится менее 1009; при пробе с сухоедением от­носительная плотность мочи не достигает 1026.

Изостенурия(isos - равный) - относительная плотность мочи очень мало колеблется в тече­ние суток и соответствует относительной плот­ности клубочкового фильтрата (1010).

Гипо- и изостенурия свидетельствуют о на­рушении концентрационной способности почек. Это происходит при ренальной форме острой почечной недостаточности, при хронической по­чечной недостаточности, при гипофункции над­почечников, при отсутствии АДГ, а также при гиперкальциемии и дефиците калия, которые нарушают нормальное действие АДГ на клетки собирательных трубочек и дистальных извитых канальцев.

Изменения состава мочихарактеризуются появлением в ней белка (протеинурия), глюко­зы (глюкозурия), аминокислот (аминоацидурия), крови (гематурия), лейкоцитов (лейкоцитурия), цилиндров (цилиндрурия), клеток эпителия по­чечных канальцев или мочевыводящих путей, кристаллов различных солей или аминокислот (кристаллурия), микроорганизмов (бактериурия).

Протеинурия.В норме проникновению бел­ков плазмы крови в клубочковый фильтрат пре­пятствуют гломерулярный фильтр (эндотелий, базальная мембрана, подоциты) и электростати­ческий заряд этих структур, который отталки­вает отрицательно заряженные молекулы, в том числе молекулы альбумина. Заряд клубочково-го фильтра обусловлен присутствием в нем сиалогликопротеина и гликозаминогликанов.

У здорового человека в клубочках из плазмы крови фильтруется 0,5 г белка/сут (преимуще­ственно альбумина). Значительная часть посту­пившего в клубочковый фильтрат белка реабсорбируется в проксимальных канальцах посред­ством пиноцитоза. Некоторая часть поступаю­щего в мочу белка образуется в эпителии петли Генле и дистальных канальцев - это уропротеин Тамма-Хорсфалля, являющийся сложным гликопротеином. Общее количество белка, выделя­ющегося с суточной мочой, в норме составляет около 50 мг и не обнаруживается обычными лабораторными методами. Выделение с мочой более 150 мг белка/сут называется протеинурией. По механизму развития различают клубоч-ковую и канальцевуюпротеинурию.

Первая связана с повышенной проницаемос­тью клубочкового фильтра, вторая - с наруше­нием реабсорбции белка в проксимальном ка­нальце вследствие недостаточности функции эпи­телия или снижения оттока лимфы от ткани почек. В последнем случае белок накапливается в интерстициальной ткани и обусловливает отек почечной паренхимы.

Различают селективную и неселективную протеинурию. Развитие селективной протеину-риисвязано с утратой клубочковый фильтром способности отталкивать отрицательно заряжен­ные молекулы белка и, таким образом, препятствовать их прохождению в ультрафильтрат. Поскольку диаметр пор фильтра (70 нм) превы­шает размер молекул альбумина и трансферри-на, то эти белки свободно проходят через неза­ряженный фильтр, и развивается массивная про­теинурия. Она наблюдается при нефротическом синдроме с минимальными изменениями, кото­рые выражаются в потере тонких переплетаю­щихся ножек отростков подоцитов.

Неселективная протеинуриявозникает при утрате гломерулярным фильтром способности регулировать прохождение молекул белка в за­висимости от их размера. В связи с этим в ульт­рафильтрат поступают не только альбумины и трансферрин, но и крупнодисперсные белки плаз­мы, например иммуноглобулины Gj, а₂-макроглобулин и Р-липопротеиды.

Различают функциональную и патологичес­кую протеинурию. Функциональная протеину­риянаблюдается у людей со здоровыми почка­ми. Существует несколько разновидностей фун­кциональной протеинурии: ортостатическая, протеинурия напряжения, лихорадочная, застой­ная и идиопатическая. Ортостатическая протеи­нурия возникает у некоторых людей (чаще в молодом возрасте) при длительном стоянии или ходьбе; при смене положения тела на горизон­тальное она исчезает. Протеинурия напряжения наблюдается примерно у 20 % здоровых людей после тяжелой физической нагрузки. Лихорадоч­ная протеинурия возникает чаще у детей и ста­риков; при нормализации температуры тела она исчезает. Застойная протеинурия наблюдается при застойной недостаточности кровообращения. Идиопатическая протеинурия обнаруживается иногда у здоровых людей при медицинском об­следовании, она имеет преходящий характер. Следует также иметь в виду возможность разви­тия протеинурии у здоровых женщин в конце беременности.

Общей особенностью всех видов функциональ­ной протеинурии являются ее небольшие разме­ры, обычно не более 1 г белка/сут.

Патологическая протеинуриясвязана с раз­личными заболеваниями. Она подразделяется на преренальную, ренальную и постренальную.

Преренальная протеинурия(или перегрузоч­ная) наблюдается при повышенном содержании в плазме крови низкомолекулярных белков, та­ких как легкие цепи иммуноглобулинов (белок Бенс-Джонса), миоглобин, гемоглобин, лизоцим.Эти белки легко проходят через клубочковыйфильтр, но не полностью реабсорбируются канальцевым эпителием. Такой вид протеинурии развивается при миеломной болезни, моноцитар-ном лейкозе, рабдомиолизе, внутрисосудистом гемолизе и др. Размер преренальной протеину­рии может достигать 20 г белка/сут.

Ренальная патологическая протеинурияможет быть связана с поражением как клубоч­ков, так и канальцев. Она наблюдается при гло-мерулонефритах, интерстициальном нефрите, пиелонефрите, амилоидозе, остром канальцевом некрозе, тубулопатиях и некоторых других за­болеваниях. Выделение белка с мочой колеблет­ся в пределах 1-3 г белка/сут и выше. Если оно превышает 3,0 г белка/сут, развивается нефротический синдром.

Постренальная протеинурия(внепочечная) наблюдается при заболеваниях мочевыводящих путей, она обусловлена поступлением в мочу экссудата.

Гематурия(от греч. heama - кровь) - присут­ствие крови в моче. Различают микро- и макро­гематурию. Микрогематурия не изменяет цвета мочи, ее можно выявить только при микроско­пии осадка или с помощью индикаторной по­лоски. Макрогематурия придает моче цвет мяс­ных помоев. Причины развития гематурии раз­нообразны: 1) заболевания почек - гломерулонефрит, тубулоинтерстициальный нефрит, поликистоз, поражение почек при системной крас­ной волчанке, пурпуре Шенлейна - Геноха, ту­беркулезе и др.; 2) повреждения мочевыводящих путей при почечно-каменной болезни, уролитиазе, травмах, развитии опухолей и др. Гемату­рия иногда обнаруживается при больших физи­ческих нагрузках.

Цилиндрурия- присутствие в осадке мочи плотных масс, подобных слепкам почечных ка­нальцев, в которых они формируются. В зависи­мости от состава различают цилиндры гиалино­вые, зернистые, эпителиальные, жировые, вос-ковидные, гемоглобиновые, эритроцитарные и лейкоцитарные. Матрицей цилиндров являются белки. Гиалиновые цилиндры состоят почти ис­ключительно из белка Тамма - Хорсфалля, иногда они обнаруживаются в моче здоровых людей. В состав других цилиндров также входят белки почечного или плазменного происхождения. Присутствие цилиндров, как правило, свидетель­ствует о заболевании почек (гломерулонефриты, острый некроз почек, амилоидоз, пиелонефрит и др.).

Лейкоцитурия- присутствие в моче лейко­цитов в количестве более 5 в поле зрения мик роскопа. Наблюдается при остром и хроничес­ком пиелонефрите и при воспалительных про­цессах в мочевыводящих путях.

К изменениям состава мочи, не связанным с заболеваниями почек, относятся билирубинурия, гемоглобинурия, кетонурия; глюкозурия и аминоацидурия наблюдаются как при заболеваниях почек (тубулопатиях), так и при заболеваниях других органов (сахарный диабет, заболевания печени).